16:13 2024-02-21
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Balenele au dezvoltat un laringe unic pentru a comunica, dar nu pot scăpa de zgomotul uman
_ Balenele cu fanion au dezvoltat un laringe unic să comunice, dar nu pot scăpa de zgomotul uman
Balenele sunt cele mai mari animale care au cutreierat vreodată planeta noastră și ca prădători de top joacă un rol vital în ecosistemele marine. Pentru a comunica pe distanțe mari și a se regăsi între ele, balenele cu fani depind în mod critic de producerea de sunete care se deplasează departe în oceane tulburi și întunecate.
Cu toate acestea, de când cântecele balenelor au fost descoperite pentru prima dată în urmă cu mai bine de 50 de ani, a rămas necunoscut modul în care balenele cu fani își produc vocalizările complexe – până acum.
Un nou studiu în Nature raportează că balenele cu fani au dezvoltat structuri unice în laringele lor care le permit vocalizările de joasă frecvență, dar și le limitează aria de comunicare.
Studiul a fost condus de cercetătorii vocali, profesorul Coen Elemans, de la Departamentul de Biologie, Universitatea din Danemarca de Sud, și de profesorul Tecumseh Fitch de la Departamentul de Biologie Comportamentală și Cognitivă, Universitatea din Viena, Austria.
„Balenele cu dinți și cu fani au evoluat din mamifere terestre care aveau un laringe care servește două funcții: protejarea căilor respiratorii și producerea de sunet. Cu toate acestea, tranziția lor la viața acvatică a impus laringelui cerințe noi și stricte pentru a preveni sufocarea sub apă.” spune Tecumseh Fitch.
Studiul arată că balenele cu fani pot totuși să producă sunet cu laringele lor, dar au dezvoltat structuri noi pentru a face acest lucru, care există doar la balenele cu fani. În primul rând, cartilajele minuscule din laringele uman – numite aritenoide – care schimbă poziția corzilor noastre vocale, s-au schimbat dramatic la balene.
„Aritenoidele s-au transformat în cilindri mari și lungi fuzionați la bază pentru formează o structură mare rigidă în formă de U care se extinde aproape pe toată lungimea laringelui", spune Elemans.
"Acest lucru este probabil pentru a menține căile respiratorii deschise rigide atunci când trebuie să mute cantități uriașe de aer în și în timpul respirației explozive la suprafață", afirmă Fitch.
"Am descoperit că această structură în formă de U împinge o pernă mare de grăsime din interiorul laringelui. Când balenele împing aerul din plămâni pe lângă această pernă. , începe să vibreze și acest lucru generează sunete subacvatice cu frecvență foarte joasă”, spune Elemans.
Încercarea de a lucra la biologia și în special la fiziologia balenelor este foarte dificilă.
„Chiar dacă oamenii au vânat balene aproape de dispariție, au făcut foarte puțin efort pentru a încerca să învețe despre fiziologia lor”, spune Magnus Wahlberg, expert în balene la Universitatea din Danemarca de Sud și coautor al studiului.
„Încăuturile sunt ocazii unice și rare de a afla despre aceste animale uimitoare, dar chiar și atunci, este foarte greu să studiezi fiziologia, deoarece țesutul se descompune atât de repede. Se știe că balenele explodează pe plajă”, adaugă Wahlberg.
Datorită rețelelor de eșuare a mamiferelor marine daneze și scoțiane, cercetătorii au putut extrage rapid laringele unei balene sei, minke și cu cocoașă pentru o investigație atentă în laborator.
„Experimentele noastre au arătat pentru prima dată cum balenele își fac vocalizări de frecvență foarte joasă”, spune Elemans.
Pentru a înțelege cum activitatea musculară ar putea schimba apelurile, cercetătorii a construit un model computațional al întregului laringe de balenă.
„Modelul nostru include forme 3D precise ale laringelui și ale mușchilor acestuia, ceea ce a făcut posibilă simularea, de exemplu, a modului în care frecvența este controlată prin modularea musculară, „, spun Qian Xue și Xudong Zheng, profesori la Departamentul de Inginerie Mecanică de la Institutul de Tehnologie Rochester, S.U.A., co-autori ai studiului.
„Modelul nostru a prezis cu precizie rezultatele experimentelor noastre, dar am putea de asemenea, calculăm caracteristicile acustice pe care nu le-am putut măsura în laborator, cum ar fi intervalul de frecvență”, spune Weili Jiang, postdoctorat la Rochester Institute of Technology, SUA, coautor al studiului.
Modelele au prezis foarte bine vocalizările naturale ale balenelor.
Cu toate acestea, aceste trăsături anatomice nou descoperite, care le-au permis balenelor să comunice cu succes în marile oceane, pun, de asemenea, limite fiziologice de netrecut pentru mulți. balenele cu fani.
Combinând experimente și modele, cercetătorii oferă primele dovezi că balenele cu fani sunt incapabile din punct de vedere fiziologic să scape de zgomotul antropic, deoarece le maschează vocile și, astfel, le limitează raza de comunicare.
p>„Din păcate, intervalul de frecvență și adâncimea maximă de comunicare de 100 de metri pe care le prezicem, se suprapun complet cu gama de frecvență dominantă și cu adâncimea zgomotului produs de om cauzat de traficul de transport maritim”, spune Elemans.
„The primele înregistrări acustice ale cântecului balenei cu cocoașă de Roger și Katy Payne în 1970 au rezonat profund în omenire, au început domeniul înfloritor al bioacusticii marine și au stârnit interesul global pentru eforturile de conservare a marinei”, spune Coen Elemans.
„Aceste Înregistrările erau atât de importante din punct de vedere politic atunci încât se află la bordul misiunilor spațiale Voyager”, continuă el.
Payne i-a făcut pe oameni să conștientizeze cât de liniștite erau mările înainte ca oamenii să înceapă utilizarea pe scară largă a navelor cu elice și a generatoarelor de bord care funcționează continuu. . Acestea au fost mările în care au evoluat balenele.
Elemans adaugă: „În comparație cu anii șaptezeci, oceanele noastre sunt acum și mai pline de zgomot produs de oameni de la căile de navigație, activitatea de foraj și armele seismice. Avem nevoie de reglementări stricte. pentru un astfel de zgomot, deoarece aceste balene depind de sunet pentru comunicare. Acum arătăm că, în ciuda fiziologiei lor uimitoare, ele nu pot scăpa de zgomotul pe care oamenii îl fac în oceane."
Comentarii:
Adauga Comentariu